Điện là nguồn năng lượng được sử dụng phổ biến nhất, cung cấp cho nhiều thiết bị. Hệ thống điện được thiết kế an toàn, bảo vệ thiết bị và mạch cũng như tính mạng con người trong quá trình vận hành. Yêu cầu cách điện, bảo vệ an toàn lưới điện thực sự cần thiết.
Vật liệu cách điện được sử dụng linh hoạt trong nhiều vị trí, môi trường khác nhau, nhằm đảm bảo an toàn. Bạn đọc quan tâm đến vật liệu cách điện là gì? Các loại vật liệu nào được sử dụng phổ biến để cách điện? Bài viết dưới đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về chất liệu cách điện hiện có.
Vật liệu cách điện là gì? Ứng dụng của chất liệu cách điện
Vật liệu cách điện được sử dụng khá nhiều trong đời sống, nhưng không nhiều người hiểu rõ loại vật liệu này là gì? Đặc điểm của chúng và ứng dụng thực tế.
Vật liệu cách điện là gì?
Có thể hiểu, vật liệu cách điện là những vật chất không có khả năng dẫn và truyền tải các electron. Chúng được sử dụng để ngăn dòng điện đi qua, nhằm ngăn chặn sự truyền tải điện từ thiết bị điện này sang thiết bị khác, dẫn dẫn sang thiết bị điện hoặc qua tiếp xúc với con người.
Đặc điểm của chất liệu cách điện là điện trở suất của chúng thường rất lớn, cản trở gần như hoàn toàn sự dịch chuyển của electron mang điện tích.
Ứng dụng thực tế của chất liệu cách điện
Chất liệu cách điện được phát triển thành nhiều loại, từ vật liệu khác nhau. Tính ứng dụng của chúng trong đời sống vô cùng đa dạng, cụ thể như:
- Sản xuất vỏ cách điện để bao bọc quanh dây điện, nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng và giảm các sự cố chập cháy hệ thống.
- Chất cách điện được sử dụng để giảm tối đa các hiện tượng cháy nổ, hư hại hệ thống điện, gây nguy hiểm cho tính mạng con người.
- Vật liệu chống điện để sản xuất các thiết bị điện chuyên dụng, nhằm đảm bảo an toàn, bảo vệ và nâng cao tuổi thọ máy móc.
- Vật liệu chống dẫn điện còn có khả năng chống ồn, giảm rung cho thiết bị điện khi hoạt động.
▷ Xem thêm: Năng lượng điện trường là gì? Công thức tính và ứng dụng thực tế.
Phân loại chất liệu cách điện phổ biến hiện nay
Với nhu cầu cách điện, bảo vệ hệ thống điện lưới an toàn, nhiều chất liệu dẫn điện được phát hiện và sử dụng. Cụ thể, phân loại chất cách điện thành các loại sau:
Chất liệu cách điện rắn
Các chất rắn có khả năng cách điện thường có hàng số điện môi cao, ngăn cản truyền điện. Chất rắn cách điện cũng được phân thành nhiều loại khác nhau như: chất rắn hữu cơ, vô cơ, chất dẻo tổng hợp, sơn cách điện…
Chất liệu cách điện thể lỏng
Những dung dịch chất lỏng có hàng số điện môi cao sẽ có khả năng cách điện. Nhiều loại chất lỏng có khả năng cách điện cực tốt, cụ thể như: dầu mỏ, dầu áp, dầu biến thế… là những dung dịch có điện trở suất cao, độ bề điện môi cao và hao mòn điện môi thấp.
Chất liệu cách điện dạng khí
Các chất khí cách điện được sử dụng kết hợp với chất lỏng và rắn để tăng hiệu quả cách điện. Một số khí cách điện tốt như: 3M Novec, SF6… Không màu, không vị, không gây độc và không ảnh hưởng đến các vật liệu như dây kẽm, đồng.
Tổng hợp 5 loại vật liệu cách điện được sử dụng nhiều nhất
Nhiều chất liệu có khả năng cách điện bảo vệ an toàn, tuy nhiên chỉ số ít trong đó được sử dụng phổ biến. Top 5 vật liệu có khả năng cách điện tốt được dùng nhiều nhất:
Nhựa cách điện
Chất liệu nhựa có hàng số điện môi cao, ngăn chặn hoàn toàn sự truyền electron trong chúng. Nhựa bền, dễ gia công chế tác thành nhiều hình thái khác nhau và chi phí sản xuất thấp. Nhựa cách điện như: PVC, DEHP, Nylon… được dùng để sản xuất dây bọc cáp dẫn điện, bọc các thiết bị và chi tiết máy.
Thủy tinh cách điện
Nghiên cứu cho thấy thủy tinh có điện trở suất lớn hơn cả nhựa, cách điện gần như hoàn toàn. Đồng thời, thủy tinh cách nhiệt tốt, nên được dùng để cách điện trong các không gian rộng lớn.
Mica cách điện
Mica có khả năng cách điện và chịu nhiệt độ cao. Nên vật liệu cách điện này thường được dùng trong các môi trường có nhiệt độ cao. Ứng dụng của mica chủ yếu để sản xuất vỏ cách điện, bóng bán dẫn tản nhiệt, tụ điện…
Cao su cách điện
Khả năng cách điện của cao su tốt, độ bền dẻo cao, linh hoạt nên được dùng sản xuất đồ bảo hộ: găng tay, ủng, mũ bảo hộ cách điện…
▷ Xem thêm: Điện năng lượng mặt trời là gì? Cấu tạo, nguyên lý và ứng dụng đời sống.
Đất sét cách điện
Đất sét hay gốm, ceramic là vật liệu cách điện phổ biến, chịu được nhiệt độ cao, độ bền và khả năng chống ăn mòn tốt. Đất sét được dùng làm phích cắm, cầu trì, vỏ ổ điện… bảo vệ an toàn trong các hệ thống.
Ứng dụng của vật liệu cách điện rất quan trọng, phổ biến cùng với sự phát triển của lưới điện và các thiết bị sử dụng loại năng lượng này. Nhiều chất liệu cách điện với đặc trưng riêng, được ứng dụng linh hoạt trong các hệ thống. Hy vọng, những chia sẻ trên đây sẽ hữu ích giúp bạn đọc hiểu về vật liệu cách điện và đặc điểm của chúng.